Πώς διαχωρίζονται το άζωτο και το οξυγόνο;
1. συμπίεση αέρα: Ο αέρας συμπιέζεται σε υψηλή πίεση, η οποία αυξάνει την πυκνότητα του και μειώνει τη θερμοκρασία του.
2. Ψύξη: Ο συμπιεσμένος αέρας στη συνέχεια ψύχεται σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία, συνήθως περίπου -200 ° C (-328 ° F). Αυτό προκαλεί την υγροποίηση του αέρα.
3. κλασματική απόσταξη: Ο υγροποιημένος αέρας διέρχεται στη συνέχεια μέσω μιας στήλης ψηλής απόσταξης.
* Κάτω σημείο βρασμού: Το άζωτο έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από το οξυγόνο (-196 ° C έναντι -183 ° C).
* Διαχωρισμός: Καθώς ο υγροποιημένος αέρας ανεβαίνει στη στήλη, η θερμοκρασία του αυξάνεται σταδιακά. Το άζωτο, με το χαμηλότερο σημείο βρασμού του, εξατμίζεται πρώτα και συλλέγεται στην κορυφή της στήλης. Το οξυγόνο, με το υψηλότερο σημείο βρασμού, παραμένει υγρό και συλλέγεται στο κάτω μέρος.
Βασικά στοιχεία μιας κλασματικής μονάδας απόσταξης:
* συμπιεστής: Συμπιέζει τον αέρα.
* Εναλλάκτες θερμότητας: Ψύξτε τον αέρα και αφαιρέστε τη θερμότητα από τη διαδικασία.
* Στήλη απόσταξης: Περιέχει δίσκους ή υλικό συσκευασίας που διευκολύνουν τον διαχωρισμό.
* συμπυκνωτής: Ψύχεται ο ατμός του αζώτου για να το υγροποιήσει.
* reeboiler: Θερμαίνει το κάτω μέρος της στήλης για να διατηρήσει τη διαδικασία απόσταξης.
Άλλες μέθοδοι:
* Διαχωρισμός μεμβράνης: Χρησιμοποιεί ημιεπερισμένες μεμβράνες που επιτρέπουν στο άζωτο να περάσει πιο εύκολα από το οξυγόνο.
* Προσρόφηση ταλάντευσης πίεσης (PSA): Χρησιμοποιεί προσροφητικά υλικά για να αφαιρέσει επιλεκτικά το οξυγόνο από τον αέρα, αφήνοντας πίσω το εμπλουτισμένο άζωτο.
Χρήσεις διαχωρισμένου αζώτου και οξυγόνου:
* αζώτου: Αδρανές αέριο που χρησιμοποιείται στη συσκευασία τροφίμων, στην κατασκευή, στην ηλεκτρονική και στη συγκόλληση.
* οξυγόνο: Χρησιμοποιείται σε υγειονομική περίθαλψη, βιομηχανικές διεργασίες και καύσιμα πυραύλων.
